五台山境内，气温随海拔增高而降低，每升高100米，温度下降0.5℃～0.8℃。全年平均气温在-5℃～10℃之间。五台山山区是华北的最冷区，五台山中台顶年平均气温为-4.2C，极端最低气温在1985年1月15日达到-44.8℃。台怀地区平均气温最高月份出现在7月，平均为17.9℃，最冷月份在1月，平均气温为-9.2℃。5月到9月平均气温在10℃～20℃之间。      五台山境域内，昼夜温差较大。日变化受地形和季节影响，日最低气温冬季出现在日出前7～8时，夏季出现在日出前5～6时。日最高气温冬季出现在14～16时，夏季出现在14～15时。气温日差介于9.4～12.6℃。白天气温高，日照充足，夜间地面气温低。台怀地区7月中旬至8月上旬，夜间最低气温在10℃～17℃之间，白天最高气温在24℃～30℃之间。      五台山的气候，有长达六七个月的冬季，有长达四五个月的春秋两季，而火热难耐的夏季则十分短暂。五台山最热的7月份也很清凉爽快，十分舒服。夏、秋两季的降雨量为460毫米，占到全年降水量的80%以上。